CN108456922A - 锆宝石及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锆宝石及其制备方法，属于锆宝石领域。本锆宝石包括立方氧化锆94‑97份、安定剂5‑10份，稳定剂1‑5份，膜剂1‑10份；稳定剂包括有氧化铕20‑30份、氧化铈30‑50份、氟化钕10‑30份；膜剂为无水二氧化硅。其生产方法为将立方氧化锆和安定剂熔融结晶至90‑98％，再喷洒熔融状态的稳定剂，再结晶，并在表面包覆一层膜剂，保护锆宝石，降低磨损。同时二氧化硅膜层为无色透明，且膜层较薄，也不会对锆宝石的折色率产生影响，提高锆宝石的使用寿命。

Description

锆宝石及其制备方法
技术领域
本发明涉及锆宝石领域，具体涉及一种锆宝石及其制备方法。
背景技术
宝石是人们喜爱的一类装饰品，收到各阶层人们的喜爱。宝石分天然宝石和人造宝石，天然宝石稀少昂贵，难于满足市场消费需求，因此主要以人造宝石来弥补市场缺陷。人造宝石主要以人造晶体为主，而其中以氧化锆晶体品质最高。但是不管是单晶碳化硅，还是氧化锆晶体，这些人造宝石均随着在日常生活中的使用，容易被磨损，使宝石的色彩暗淡，大大缩短其使用寿命。
发明内容
本发明提出了一种锆宝石及其制备方法，主要解决的问题是目前人造锆宝石使用阶段的磨损，以达到提高锆宝石使用寿命。
为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种锆宝石，包括以下组分，按重量份为：立方氧化锆94-97份、安定剂5-10份，稳定剂1-5份，膜剂1-10份；
所述安定剂为氧化钇；
所述稳定剂包括以下组分，以重量份计为：氧化铕20-30份、氧化铈30-50份、氟化钕10-30份；
所述膜剂为无水二氧化硅。
优选的，一种锆宝石，包括以下组分，按重量份为：立方氧化锆95-96份、安定剂5-8份，稳定剂2-3份，膜剂5-10份。
优选的，所述稳定剂包括以下组分，以重量份计为：氧化铕20-25份、氧化铈30-35份、氟化钕20-25份。
优选的，所述膜剂无水二氧化硅中二氧化硅的含量为97-99.99％。
锆宝石的制备方法，包括如下步骤：
(1)将重量份的立方氧化锆和安定剂放入坩埚中高温加热熔融，在2300-2500℃的条件下保持8-10h；
(2)将步骤(1)中得到熔融物质自然冷却至1200-1500℃，并结晶备用；
(3)将稳定剂在2300-2500℃条件下熔融，待步骤(2)中的熔融物质结晶程度达到90-98％时，将熔融状态的稳定剂喷洒至结晶物质表面，再次结晶冷却，得到锆宝石胚体，并进行形状切割备用；
(4)将膜剂加热到1750℃-1800℃进行熔融，并将步骤(3)中切割好的锆宝石至于熔融态的膜剂中，逐渐降温至温度为580-600℃，保持8-10h后，再冷却，打磨，即得。
优选的，步骤(2)中所述熔融物质自然冷却至1400-1450℃。
优选的，步骤(3)中所述熔融物质结晶程度达到95-96％时，将熔融状态的稳定剂喷洒至结晶物质表面，再次结晶冷却。
本发明锆宝石及其制备方法，有益效果在于：
(1)在本发明中加入了膜剂，膜剂为无水二氧化硅，且含量为97-99.99％，将切割好的锆宝石放入1750℃-1800℃熔融态的二氧化硅中，此温度对锆宝石的晶型不会产生影响，另在580-600℃使无水二氧化硅再次结晶，在锆宝石表面形成高一层二氧化硅膜层，保护锆宝石，降低磨损。同时二氧化硅膜层为无色透明，且膜层较薄，也不会对锆宝石的折色率产生影响。
(2)在锆石的制备方法中加入了稳定剂，本发明中稳定剂包括氧化铕、氧化铈和氟化钕，这些稀土元素的加入是在氧化锆结晶达到90-98％时再加入，在这个过程中氧化锆晶体已经大部分结晶，形成了一定的晶格缺陷，此时加入稳定剂，稳定剂中的稀土元素能够进入到氧化锆晶体的晶格中，占据氧化锆的晶格缺陷，是氧化锆的晶格缺陷一直保持。且稳定剂中的稀土元素在后续使用过程中，不容易被外界的辐射和温度影响其位置，进而保障了宝石中的晶格缺陷，使整个宝石散发出的颜色和光泽更加持久。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步详细说明本发明。
实施例1
一种锆宝石，包括以下组分，按重量份为：立方氧化锆96份、安定剂5份，稳定剂1份，无水二氧化硅5份；安定剂为氧化钇；
稳定剂包括以下组分，以重量份计为：氧化铕20份、氧化铈50份、氟化钕10份；
无水二氧化硅中二氧化硅的含量为97-99.99％。
锆宝石的制备方法，包括如下步骤：
(1)将重量份的立方氧化锆和安定剂放入坩埚中高温加热熔融，在2500℃的条件下保持8-10h；
(2)将步骤(1)中得到熔融物质自然冷却至1400℃，并结晶备用；
(3)将稳定剂在2300-2500℃条件下熔融，待步骤(2)中的熔融物质结晶程度达到95％时，将熔融状态的稳定剂喷洒至结晶物质表面，再次结晶冷却，得到锆宝石胚体，并进行形状切割备用；
(4)将膜剂加热到1750℃-1800℃进行熔融，并将步骤(3)中切割好的锆宝石至于熔融态的膜剂中，逐渐降温至温度为580℃，保持8-10h后，再冷却，打磨，即得。
实施例2
一种锆宝石，包括以下组分，按重量份为：立方氧化锆96份、安定剂5份，稳定剂1份，无水二氧化硅5份；安定剂为氧化钇；
稳定剂包括以下组分，以重量份计为：氧化铕20份、氧化铈50份、氟化钕10份；
无水二氧化硅中二氧化硅的含量为97-99.99％。
锆宝石的制备方法，包括如下步骤：
(1)将重量份的立方氧化锆和安定剂放入坩埚中高温加热熔融，在2500℃的条件下保持8-10h；
(2)将步骤(1)中得到熔融物质自然冷却至1400℃，并结晶备用；
(3)将稳定剂在2300-2500℃条件下熔融，待步骤(2)中的熔融物质结晶程度达到95％时，将熔融状态的稳定剂喷洒至结晶物质表面，再次结晶冷却，得到锆宝石胚体，并进行形状切割备用；
(4)将膜剂加热到1750℃-1800℃进行熔融，并将步骤(3)中切割好的锆宝石至于熔融态的膜剂中，逐渐降温至温度为600℃，保持8-10h后，再冷却，打磨，即得。
实施例3
一种锆宝石，包括以下组分，按重量份为：立方氧化锆96份、安定剂5份，稳定剂1份，无水二氧化硅5份；安定剂为氧化钇；
稳定剂包括以下组分，以重量份计为：氧化铕20份、氧化铈50份、氟化钕10份；
无水二氧化硅中二氧化硅的含量为97-99.99％。
锆宝石的制备方法，包括如下步骤：
(1)将重量份的立方氧化锆和安定剂放入坩埚中高温加热熔融，在2500℃的条件下保持8-10h；
(2)将步骤(1)中得到熔融物质自然冷却至1400℃，并结晶备用；
(3)将稳定剂在2300-2500℃条件下熔融，待步骤(2)中的熔融物质结晶程度达到95％时，将熔融状态的稳定剂喷洒至结晶物质表面，再次结晶冷却，得到锆宝石胚体，并进行形状切割备用；
(4)将膜剂加热到1750℃-1800℃进行熔融，并将步骤(3)中切割好的锆宝石至于熔融态的膜剂中，逐渐降温至温度为590℃，保持8-10h后，再冷却，打磨，即得。
实施例4
一种锆宝石，包括以下组分，按重量份为：立方氧化锆97份、安定剂5份，稳定剂2份，无水二氧化硅8份；安定剂为氧化钇；
稳定剂包括以下组分，以重量份计为：氧化铕20份、氧化铈50份、氟化钕10份；
无水二氧化硅中二氧化硅的含量为97-99.99％。
锆宝石的制备方法，包括如下步骤：
(1)将重量份的立方氧化锆和安定剂放入坩埚中高温加热熔融，在2500℃的条件下保持8-10h；
(2)将步骤(1)中得到熔融物质自然冷却至1400℃，并结晶备用；
(3)将稳定剂在2300-2500℃条件下熔融，待步骤(2)中的熔融物质结晶程度达到95％时，将熔融状态的稳定剂喷洒至结晶物质表面，再次结晶冷却，得到锆宝石胚体，并进行形状切割备用；
(4)将膜剂加热到1750℃-1800℃进行熔融，并将步骤(3)中切割好的锆宝石至于熔融态的膜剂中，逐渐降温至温度为600℃，保持8-10h后，再冷却，打磨，即得。
实施例5
一种锆宝石，包括以下组分，按重量份为：立方氧化锆97份、安定剂8份，稳定剂3份，无水二氧化硅5份；安定剂为氧化钇；
稳定剂包括以下组分，以重量份计为：氧化铕20份、氧化铈50份、氟化钕10份；
无水二氧化硅中二氧化硅的含量为97-99.99％。
锆宝石的制备方法，包括如下步骤：
(1)将重量份的立方氧化锆和安定剂放入坩埚中高温加热熔融，在2500℃的条件下保持8-10h；
(2)将步骤(1)中得到熔融物质自然冷却至1400℃，并结晶备用；
(3)将稳定剂在2300-2500℃条件下熔融，待步骤(2)中的熔融物质结晶程度达到95％时，将熔融状态的稳定剂喷洒至结晶物质表面，再次结晶冷却，得到锆宝石胚体，并进行形状切割备用；
(4)将膜剂加热到1750℃-1800℃进行熔融，并将步骤(3)中切割好的锆宝石至于熔融态的膜剂中，逐渐降温至温度为600℃，保持8-10h后，再冷却，打磨，即得。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种锆宝石，其特征在于：包括以下组分，按重量份为：立方氧化锆94-97份、安定剂5-10份，稳定剂1-5份，膜剂1-10份；
所述安定剂为氧化钇；
所述稳定剂包括以下组分，以重量份计为：氧化铕20-30份、氧化铈30-50份、氟化钕10-30份；
所述膜剂为无水二氧化硅。
2.根据权利要求1所述锆宝石，其特征在于：包括以下组分，按重量份为：立方氧化锆95-96份、安定剂5-8份，稳定剂2-3份，膜剂5-10份。
3.根据权利要求1所述锆宝石，其特征在于：所述稳定剂包括以下组分，以重量份计为：氧化铕20-25份、氧化铈30-35份、氟化钕20-25份。
4.根据权利要求1所述锆宝石，其特征在于：所述膜剂无水二氧化硅中二氧化硅的含量为97-99.99％。
5.一种根据权利要求1-4任意项所述的锆宝石的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)将重量份的立方氧化锆和安定剂放入坩埚中高温加热熔融，在2300-2500℃的条件下保持8-10h；
(2)将步骤(1)中得到熔融物质自然冷却至1200-1500℃，并结晶备用；
(3)将稳定剂在2300-2500℃条件下熔融，待步骤(2)中的熔融物质结晶程度达到90-98％时，将熔融状态的稳定剂喷洒至结晶物质表面，再次结晶冷却，得到锆宝石胚体，并进行形状切割备用；
(4)将膜剂加热到1750℃-1800℃进行熔融，并将步骤(3)中切割好的锆宝石至于熔融态的膜剂中，逐渐降温至温度为580-600℃，保持8-10h后，再冷却，打磨，即得。
6.根据权利要求5所述锆宝石的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述熔融物质自然冷却至1400-1450℃。
7.根据权利要求5所述锆宝石的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述熔融物质结晶程度达到95-96％时，将熔融状态的稳定剂喷洒至结晶物质表面，再次结晶冷却。
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